Nigbee讲述.docx
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Nigbee讲述.docx
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Nigbee讲述
Nigbee开发平台
使用说明书
2015年11月1日
1Nigbee介绍....................................................................................1
2产品特点...........................................................................................
3应用领域...........................................................................................
4Nigbee模块与协议...........................................
4.1Nigbee概述...............................................................................
4.2NigBee的技术特点...................................................................
4.3Nigbee组成及自组网................................................................
5管脚描述...........................................……………………………..
6外观尺寸..............................................................................................
7通讯格式..............................................................................................
8操作流程..............................................................................................
1产品介绍
nigbee是一款集成了32位MCU的低成本,高集
成度的2.4GHZ的无线自组网透传模块,片上集成发射机,接收机,频率综合器,GFSK调制解调器。
发射机支持自动跳频,接收机采用数字扩展及自动跳频通信机制,在复杂环境和强干扰条件下,可以达到优良的收发性能。
nigbees传输GFSK信号,发射功率最大可以到6.6dBm。
接收机采用低中频结构,接收灵敏度可以达到-96dBm@62.5Kbps。
数字信道能量检测可以随时监控信道质量。
开发平台主要由Nigbee模块、RS-232模块供电底板以及天
线等配件组成。
2产品特点
Nigbee模块是用于2.4-GHzIEEE802.15.4、MCU、RF和自组网协议等的一个真正的片上系统(SoC)解决方案。
模块结合了领先的RF收发器的优良性能,业界标准的增强型32位MCU、2KBSRAM、16KAPROM。
模具有不同的低功耗运行模式,使得它尤其适应超低功耗要求的系统,且模式切换时间极短。
特点见下表
单元
特点
说明
真正的片上Soc
•片内集成M0微控制器+2.4GHzRF收发器+大量
片内外设
•电源电压范围宽(2.0~5.5V);
•6mm×6mm的QFN48封装
•只需极少的外接元件
M0微控制器
•ARM-M0CPU,精简指令集,频率22M,单指令周
期。
•16K/32Flash
•2-KBSRAM,具备在各种供电方式下的数据保持能力
•支持外部中断响应
RF收发器
•高效2.4GHz的RF收发器
•极高的接收灵敏度和抗干扰性能(-97dBm)
•可编程的输出功率高达5dBm
•适合系统配置符合世界范围的无线电频率法规
•自动跳频机制
片内外设
•具有5路输入和可配置分辨率的10位ADC,温度传
感器,电池电压测量功能等。
•1路IIC
•1个支持多种串行通信协议的强大USART
•17个通用I/O引脚
•看门狗定时器
•6路独立PWM
•●自定义20种常规设备。
•●无线/串口升级功能
•●7+6channel跳频
•●内置自组网功能
•●自变数据率1Mbps/~62.5Kbps
•●超低功耗待机15uA
•●支持6连跳传输
•●点对点传输距离200米
●主芯片QFN6*6封装
Parameter
Symbol
MIN
TYP
MAX
Units
TestConditionandNotes
工作电压
直流工作电压
2.5
5.5
VDC`
工作电流
1
12
26
mA
Idlemode工作电流
IDD_IDLE
3
mA
Sleepmode工作电流
IDD_SLP
10
uA
数字输入
高电平电压
VIH
0.8
VDD_IN
1.2
VDD_IN
V
低电平电压
VIL
0
0.8
V
输入电容
C_IN
10
pF
输入漏电
I_LEAK_IN
10
uA
数字输出
高电平电压
VOH
0.8
VDD_IN
VDD_IN
V
低电平电压
VOL
0.4
V
输出电容
C_OUT
10
pF
输出漏电
I_LEAK_OUT
10
uA
收发器特性
工作频率
F_OP
2400
2482
MHz
天线端口差异
(Z0=50Ω)
VSWR_I
<2:
1
VSWR
Receivemode.
VSWR_O
<2:
1
VSWR
Transmitmode.
带外辐射
OBS_O_1
<-60
-36
dBm
30MHz~1GHz
OBS_O_2
-45
-30
dBm
1GHz~12.75GHz,excludesdesiredsignalandharmonics.
OBS_O_3
<-60
-47
dBm
1.8GHz~1.9GHz
OBS_O_4
<-65
-47
dBm
5.15GHz~5.3GHz
PLL锁定范围
FLOCK
2366
2516
MHz
发射接收机频偏
--
ppm
SameasXTALpinsfrequencytolerance
信道宽度
1
MHz
单边带相位噪声
≤-95
dBc/H
z
550kHzoffset
≤
-115
dBc/H
z
2MHzoffset
PLL稳定时间
THOP
75
150
uS
Settletowithin30kHzoffinalvalue.
辐射
OBS_1
<-75
-57
dBm
30MHz~1GHz
IDLEstate,SynthesizerandVCOON.
OBS_2
-68
-47
dBm
1GHz~12.75GHz
3应用领域
NigBee的应用领域,包括:
(1)远程控制、遥控等;
(2)消费型电子
(3)家庭控制,如智能家居等
(4)计量和智能能源,如三表计量。
(5)楼宇自动化,智能小区
(6)医疗
(7)智能、精准农业,如现代农业大棚等。
(8)更多领域。
4Nigbee模块与组网协议
4.1Nigbee概述
水波在扩散时会通过波纹一层一层的传输能量,这种传输方式称为扩散式传输,
Nigbee信息传输方式借鉴水纹式传播和两点间直线传输的方式进行指令数据的快速传输,支持接力传输功能目前可扩展至6层。
(单指令执行时间200ms内)
简单的说,Nigbee是一种高可靠的无线数传网络,类似于CDMA和GSM网络Nigbee数传模块类似于移动网络基站。
通讯距离从标准的200m到几公里等。
Nigbee是一个由可多到500个无线数传模块组成的一个无线数传网络平台(如需密集型网络可实现定制型,最多可实现60000个模块自动组网),在整个网络范围内,每一个Nigbee网络数传模块之间可以相互通信,每个网络节点间的距离可以从标准的200m无限扩展。
与移动通信的CDMA网或GSM网不同的是,Nigbee网络主要是为工业现场自动化控制数据传输而建立,因而,它必须具有简单,使用方便,工作可靠,价格低的特点。
而移动通信网主要是为语音通信而建立,每个基站价值一般都在百万元人民币以上,而每个Nigbee“基站”却不到100元人民币。
每个Nigbee网络节点不仅本身可以作为监控对象,例如其所连接的传感器直接进行数据采集和监控,还可以自动中转别的网络节点传过来的数据资料。
4.2NigBee的技术特点
NigBee是一种无线连接,可工作在2.4GHz(全球流行)分别具有最高1Mbps、512Kbps、125Kbps和62.5Kbps的自动切换传输速率,它的传输距离在10-200m的范围内。
作为一种无线通信技术,NigBee具有如下特点:
(1)低功耗:
由于NigBee的传输速率低,发射功率仅为2mW。
据估算,NigBee低功耗设备仅靠两节5号电池就可以维持长达6个月到2年左右的使用时间。
(2)时延短:
以300个模块为例自动组网时间在15s内,单指令数据传输时间200ms以内(系统会自动优化传输时间,使效率达到极致)。
(3)网络容量大:
一个网型结构的(简易型)Nigbee网络最多可以容纳120个从设备和一个主设备,一个区域内可以同时存在最多200个NigBee网络,而且网络组成灵活。
(4)可靠:
采取了碰撞避免策略,同时采用有效抗干扰的跳频机制,有效的避免通道拥堵和干扰造成的系统失灵,同时发送的指令数据会以指定接收设备反馈确认信号为完成标志,传输过程中系统自带重复机制。
20
GPIO17
I/O
通用数字I/O管脚
21
GPIO18
I/O
通用数字I/O管脚
IIC_SDA
22
GPIO19
I/O
通用数字I/O管脚
IIC_SCL
23
VSS
GND
地
24
VSS
GND
地
6.外形尺寸
W:
24.181mmH:
22.581mm插针间距1.27mm
7.通讯数据格式
串口实际发包格式(上行/下行)
字节计数
说明
详细描述
Byte0
同步码
固定为0xFF
Byte1
包长度,等于包内容的长度+3
高8位
Byte2
低8位
Byte3
包类型
0x00:
独立包
0x01:
分包中的起始包
0x02:
分包中的继续包
0x03:
分包中的结束包
Byte4..x
包内容
长度为x-3的内容
Bytex+1
校验字节
高8位
Bytex+2
低8位
注:
指令类数据包总长度固定为19bytes,(除模式调配)
数据类数据包有效数据长度为1-30bytes
8.操作流程
1、上电
2、通过串口是模块进入调配模式,(0xff0x000x090x6d0x730x730x7a0x020xd1)
3、输入配置管理密码,(默认12345)
4、密码正确进入模式选择,目前我们的模块暂时为两种模式(1、主模式2、子模式)
5、选择完成输入“save”确定后输入“exit”退出
7.使用方法
详细请查看指令集。
- 配套讲稿:
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